Chemische Nase Sensor erkennt unterschiedliche Sprengstoffe

Israelische Forscher haben eine Wundernase entwickelt. Ihr Detektor kann sekundenschnell viele verschiedene Arten von Sprengstoff aufspüren - selbst im dicksten Zigarettenrauch.

Bombe mit Zeitschalter: Jeder Sprengstoff hat chemische Signatur
Corbis

Bombe mit Zeitschalter: Jeder Sprengstoff hat chemische Signatur


Rex hat ausgedient. Künftig müssen Spürhunde nicht mehr im Fluggepäck der Urlaubsreisenden zwischen dreckigen Socken und halbverwesten Muscheln vom letzten Strandspaziergang nach möglichen Sprengsätzen suchen. Denn israelische Wissenschaftler haben einen Sensor entwickelt, der binnen weniger Minuten eine ganze Reihe unterschiedlicher Sprengstoffe aufspüren kann. Das Gerät sei so empfindlich, dass es ein Teilchen, das von Sprengstoff stamme, noch unter einer Billiarde Luftmoleküle registriere. Das berichten Fernando Patolsky von der Universität Tel Aviv und seine Kollegen in der Fachzeitschrift "Nature Communications".

Die Forscher nutzen den Effekt, dass viele Feststoffe einen kleinen Teil ihrer Moleküle an die Umgebungsluft abgeben. Anhand von Luftproben kann der neue Sensor etwa TNT und andere Sprengstoffe erfassen. Ganz einfach sei das allerdings nicht, denn die Mengen der Sprengstoffteilchen in der Luft sind äußerst gering, schreiben Patolsky und sein Team.

Ihr Sensor besteht aus einer Matrix von 144 Feldeffekttransistoren, die nur wenige Nanometer - also Millionstel Millimeter - groß sind. Darin befinden sich mit Bor angereicherte Silizium-Nanodrähte, die mit acht verschiedenen chemischen Verbindungen als Rezeptoren überzogen sind. Moleküle, die von Sprengstoffen ausdünsten, können in wässriger Lösung an diese Rezeptoren binden und verändern damit die elektrische Leitfähigkeit des Nano-Transistors. Diese Veränderung des Stromflusses kann gemessen werden.

Die Moleküle der einzelnen Sprengstoffe verbinden sich unterschiedlich stark mit den verschiedenen Rezeptoren. Aus dem Gesamtbild der Werte der acht Rezeptortypen lässt sich für jeden Explosivstoff ein charakteristisches Muster ablesen - quasi ein Fingerabdruck. Diese Signaturen der verschiedenen Sprengstoffe liegen in einer Datenbank und können mit den Werten einer Luft- oder Wasserprobe abgeglichen werden.

Zigarettenrauch stört den Sensor nicht

Der Sensor könne sogar mehrere Sprengstoffe gleichzeitig aufspüren, betonen die Forscher. Zudem sei das Verfahren unempfindlich gegen Störstoffe wie Zigarettenrauch. Nicht einmal Sprengstoffe auf Basis von Peroxiden entgingen dem Sensor - obwohl diese auf herkömmlichem Wege nur schwierig nachzuweisen sind. Sie lassen sich leicht aus Haushaltsmaterialien herstellen und haben damit keine ausgesprochen charakteristische Signatur.

Patolsky und Kollegen brachten deshalb auf einigen Nanodrähten Kügelchen aus Zinkoxid auf. Da Peroxid-Sprengstoffe mit Zinkoxid reagieren, kann der Sensor auch sie erfassen. Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass ihr Verfahren nicht bei Sprengstoffen haltmacht: "Ohne Zweifel kann dieser Ansatz noch ausgedehnt werden auf die Detektion weiterer molekularer und biomolekularer Stoffe, die von Interesse sind."

anf/dpa



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insgesamt 7 Beiträge
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Seite 1
querulant_99 25.06.2014
1.
Zitat von sysopCorbisIsraelische Forscher haben eine Wundernase entwickelt. Ihr Detektor kann sekundenschnell viele verschiedene Arten von Sprengstoff aufspüren - selbst im dicksten Zigarettenrauch. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/chemie-sensor-erkennt-sprengstoffe-arten-a-977200.html
Schlechte Aussichten auch für Trüffelschweine. Die werden demnächst zu Steaks verarbeitet.
static_noise 25.06.2014
2.
Geil! Ich freu mich drauf wenn die Politik und Sicherheitskräfte schreien "Brauchen wir am Flughafen!" und dann das Gerät nicht zwischen TNT Spuren aus nem Airbag und TNT Spuren aus net Bombe unterscheiden kann und alles noch chaotischer wird durch Hunderte 'False Positive' bis man endlich wie beim Körperscanner zugibt "Klappt doch nicht!" Außerdem klingt die Technologie stark nach 'Einmalverwendung' der chemischen Sensoreinheit. Die Bindung an die Elemente der Nanotransistoren lässt sich bestimmt nicht rückgängig machen und neu kalibrieren. Noch ein Punkt: Gibt es Substanzen die ebenfalls diese Bindung eingehen und nicht zu Sprengstoffen gehören? Damit sollte man die Bombe maskieren. Die Aussage das Zigarettenrauch nicht stört ist ja eher belanglos, man hätte ja auch sagen können "Grill Holzkohle löst nicht aus!" oder 'Milch'.
Alkyone 25.06.2014
3. Thema
Zitat von sysopCorbisIsraelische Forscher haben eine Wundernase entwickelt. Ihr Detektor kann sekundenschnell viele verschiedene Arten von Sprengstoff aufspüren - selbst im dicksten Zigarettenrauch. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/chemie-sensor-erkennt-sprengstoffe-arten-a-977200.html
Sicherheitsbehörden planen bereits den Einsatz solcher Sensoren in Mobilgeräten. Je mehr Menschen an einem Ort, wie zB an einem Flurhafen oder belebte Plätze in Großstädten, umso dichter ein Netz von Sensoren zum Aufspüren von Sprengstoff oder auch anderen Dingen. Wir werden demnächst unfreiwillig den öffentlichen Raum überwachen.
schorschi8 25.06.2014
4. Silicon Nanowires
Sehr schöne Arbeit ! Damit kommen Si Nanowires endlich sinnvoll zur Anwendung. Hoffentlich lassen sich die Sensor-Module inklusive der Bor- und Zn-dotierten SiNWs bald zuverlässig in Großserie herstellen. Damit wird man die schrägen Vögel schneller und einfacher finden können. Weitere Anwendungen im Bereich Straßenverkehr, Event-Sicherung, Lebensmittelkontrolle liegen greifbar nahe !
diehoelle 25.06.2014
5. Handy
Kann dann demnächst in jedes Handy eingebaut sein, sodass dies automatisch eine Meldung mit Ortsangabe an die Antiterrortruppen gibt ;-)
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